Question

為了探究浸在液體中的物體所受的浮力跟它排開(kāi)液體所受的重力的關(guān)系，某同學(xué)進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：

（1）你覺(jué)得合理的實(shí)驗(yàn)順序是

甲丁乙丙（丁甲乙丙）

．
（2）選用其他液體多次實(shí)驗(yàn)后，可得出結(jié)論：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于

排開(kāi)液體的重力

．
（3）圖乙中，浸沒(méi)在水中的合金塊勻速向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，合金塊所受的浮力

不變

 （填“變大”、“不變”或“變小”）．
（4）為了探究物體的浮沉條件，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、金屬塊、細(xì)線、水及其他簡(jiǎn)單輔助器材．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按如圖甲的方法測(cè)出金屬塊受到的重力，大小為

2.2

N． ②按如圖乙的方法測(cè)出金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)水的體積，大小為

20

cm³． ③用公式F_浮=ρ_水gV排計(jì)算金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力，大小為

0.2

N．④比較金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力和金屬塊受到的重力大小，可知金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)會(huì)

下沉

（填“上浮”、“懸浮”或“下沉”）．

Answer 1

分析：（1）要先測(cè)合金塊的重力和空桶的重力，然后再把金屬塊沒(méi)入水中，測(cè)出合金塊受到的浮力，最后再測(cè)出桶和溢出水的重力；
（2）已知物重和浸沒(méi)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，兩者之差就是浮力，然后根據(jù)丙丁可知排開(kāi)液體的重力．
（3）物體在液體中受到的浮力與液體密度和排開(kāi)液體體積有關(guān)，浮力是否變化，從液體密度和排開(kāi)液體體積是否變化分析．
（4）①利用測(cè)力計(jì)的讀數(shù)方法可以讀出金屬塊受到的重力．
②量筒中兩次液面對(duì)應(yīng)的體積之差，就是金屬塊排開(kāi)的水的體積．
③根據(jù)阿基米德原理可以求出此時(shí)金屬塊受到的浮力大�。�
④根據(jù)金屬塊的重力和浮力的大小關(guān)系利用物體的浮沉條件可以確定金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)的狀態(tài)．

解答：解：（1）合理的實(shí)驗(yàn)順序是：甲、測(cè)出實(shí)心合金塊所受的重力；
丁、測(cè)出空桶所受的重力；
乙、把合金塊浸沒(méi)在裝滿水的溢水杯中，測(cè)出合金塊所受的浮力，收集合金塊排開(kāi)的水；
丙、測(cè)出桶和排開(kāi)的水所受的重力．
故順序?yàn)椋杭锥∫冶�（丁甲乙丙）�?BR>（2）根據(jù)甲圖可知，合金的重力為2N；根據(jù)乙圖可自，合金完全浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.5N，故物體受到的浮力為F_浮=G-G′=2N-1.5N=0.5N；
根據(jù)丙丁兩圖可知，排開(kāi)水的重力為：1N-0.5N=0.5N；因此可得出結(jié)論：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于排開(kāi)液體的重力．
（3）浸沒(méi)后，物體在向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，排開(kāi)水的體積不變，水的密度不變，故所受浮力不變．
（4）①根據(jù)指針?biāo)�在的位置以及刻度盤上所示的刻度，可以知道金屬塊受到的重力為：2.2N．
②量筒中原來(lái)水的體積為：20cm³，現(xiàn)在水和金屬塊的總體積為40cm³，金屬塊的體積為總體積減去原來(lái)水的體積，故為：20cm³．
③金屬塊受到的浮力：F_浮=ρ_水gV_排=10³kg/m³×10N/kg×2×10^-5m³=0.2N．
④由于金屬塊受到的重力大于其浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力，故金屬塊下沉．
故答案為：（1）甲丁乙丙（丁甲乙丙）；（2）排開(kāi)液體的重力；（3）不變；（4）2.2；20；0.2；下沉．

點(diǎn)評(píng)：此題的難度不大，重點(diǎn)對(duì)阿基米德原理的理解、測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、量筒的使用、影響浮力的因素、物體的浮沉條件等基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的考查．